Metal deposition by liquid accelerated cold spray: process development and application

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This project aims to develop an innovative deposition process to protect, manufacture and repair high-value parts in a more eco-responsible and sustainable manner. Applications will be found in the aerospace, surface transportation and biomedical sectors as well as in other industry sectors important for the Canadian economy and society.The innovative Liquid Accelerated Cold Spray (LACS) process uses water as a propellant liquid instead of a high volume of gas such as nitrogen or helium. The process involves forming a high-speed water jet in which we inject metallic powders that are accelerated at speeds higher than 0.5 km/s before impacting on the part to be coated or manufactured. Due to their high speed, the metallic particles are deformed upon impact and welded to the surface. Water being much denser than gases, it can accelerate particles more efficiently permitting a reduction of cost and usage of resources.Experts in surface engineering, fluid mechanics, modeling and process control are joining their forces to bring this technology to a higher level of maturity and take it closer to commercialization.#(cr)#(lf)Ce projet vise à développer un procédé de dépôt innovant pour protéger, fabriquer et réparer des pièces de grande valeur de manière plus écoresponsable et durable. On trouvera des applications dans les secteurs de l'aérospatiale, du transport terrestre et biomédical ainsi que dans d'autres secteurs industriels importants pour l'économie et la société canadiennes.Le procédé innovant de projection à froid accéléré par un liquide (Liquid Accelerated Cold Spray - LACS) utilise de l'eau comme liquide propulseur au lieu d'un volume élevé de gaz comme l'azote ou l'hélium. Le procédé consiste à former un jet d'eau à grande vitesse dans lequel nous injectons des poudres métalliques qui sont accélérées à des vitesses supérieures à 0,5 km/s avant d'impacter la pièce à revêtir ou à fabriquer. En raison de leur grande vitesse, les particules métalliques sont déformées lors de l'impact et soudées à la surface. L'eau étant beaucoup plus dense que les gaz, elle peut accélérer les particules plus efficacement permettant une réduction des coûts et de l'utilisation des ressources.Des experts en ingénierie des surfaces, en mécanique des fluides, en modélisation et en contrôle de procédés unissent leurs forces pour amener cette technologie à un niveau de maturité supérieur et à la rapprocher de la commercialisation.